Обратный осмос Разделение органических жидких молекул с помощью углеродной молекулярной ситовой мембраны
Сепарация и очистка очень важны в производстве и жизни. Около 40-60% энергии в процессе производства используется для разделения и очистки; разделение веществ с аналогичными физическими свойствами также очень затруднено, например, разделение между изомерами. Методы разделения на мембранной основе, если эффективность разделения может быть улучшена, могут значительно снизить потребление энергии. Например, нанофильтрационные мембраны органического раствора используются для очистки высокоценных продуктов, но не могут эффективно разделять молекулы аналогичного молекулярного размера из-за недостаточной молекулярной специфичности. Чтобы получить лучший метод разделения и очистки, эффективно снизить потребление энергии и повысить эффективность разделения, исследователям все еще необходимо продолжить исследования. Введение в результаты 19 августа Райан. Лайвли (Ryan P. Lively), Школа химической и биомолекулярной инженерии Технологического института Джорджии, США, сообщил об асимметричном углеродном молекулярном сите (CMS) полой волоконной мембране в Nature как о потенциальной технологии обратного осмоса органического растворителя (OSRO). Материал. Технология обратного осмоса органического растворителя с использованием углеродного молекулярного сита не только не нуждается в изменении фазы органического вещества, уменьшает потери энергии в процессе разделения, но и эффективно разделяет органическое вещество с аналогичными молекулярными размерами. Авторы использовали изменения проницаемости параксилола и орто-ксилола в пленках CMS для отражения производительности проникновения CMS. С помощью углеродной мембраны молекулярного сита может быть достигнуто обратное осмосное разделение органических молекул жидкости, и разделение может быть эффективно завершено без изменения фазовой морфологии и снижения потребления энергии. Вид Использование технологии разделения диализа при низкой температуре и высоком давлении разделительной мембраны может значительно снизить потребление энергии, но эффективность разделения и селективность разделения по-прежнему являются большими проблемами, и постоянные усилия большинства исследователей по-прежнему необходимы.
Целлюлозно-углеродные молекулярные сита для разделения водорода
углеродные молекулярные сита Производство водорода (H2) из природного газа считается одной из наиболее потенциальных технологий для низкоуглеродной энергетики в будущем и сокращения выбросов парниковых газов. По сравнению с обычными технологиями очистки H, технологии мембранной сепарации получили широкое внимание из-за их более высокой энергоэффективности и экологичности. Однако в настоящее время широко используемые разделительные мембраны H2 и CO2 обычно страдают от низкой производительности разделения, высокой стоимости и низкой стабильности при высокой температуре и высоком давлении. Поэтому по-прежнему сложно подготовить коммерчески жизнеспособные мембраны очистки H2. Мембраны углеродного молекулярного сита (CMS) изготавливаются путем контролируемой карбонизации полимерных прекурсоров при высоких температурах и имеют жесткие поровые структуры. Когда мембрана CMS превращается в полое волокно, подходящее для мембранного модуля, ожидается, что она будет обладать свойствами высокой температуры и сопротивления высокому давлению. Целлюлоза имеет сильные межцепные и внутрицепные водородные связи, что делает ее плохо растворимой в большинстве растворителей, причем только несколько растворителей, таких как N-метилморфолин-N-оксид (НММО), ионные жидкости и неорганические соли, могут эффективно нарушать их сеть водородных связей. Тем не менее, получение точной диаграммы тройной фазы целлюлозы / растворителя / не растворителя все еще является сложной задачей из-за огромной вязкости этой системы. Основываясь на этом, Xuezhong He et al. из Норвежского технологического университета подготовили мембраны из полого углеродного волокна (CHFM), регулируя температуру затвердевания и температуру конечной карбонизации системы целлюлозы / ионной жидкости / воды и использовали их для разделения H2. Исследователи готовили асимметричные предшественники полого волокна целлюлозы с помощью сухого и влажного процесса прядения, а затем обменивались с водой для удаления исходного растворителя EmimAc и DMSO и, наконец, получали соответствующую микропористую структуру путем высокотемпературной карбонизации. Из изображений SEM можно обнаружить, что асимметричные структуры внешнего селективного слоя и пористого внутреннего опорного слоя около 3 мкм все еще сохраняются при использовании различных температур карбонизации. CHFM-550 при самой низкой температуре карбонизации имеет самую низкую твердость и модуль Юнга. С повышением температуры карбонизации твердость и модуль Юнга увеличиваются постепенно. Увеличение твердости и модуля можно объяснить внутренними структурными изменениями, вызванными повышением температуры карбонизации. В то же время с повышением температуры карбонизации поры достигают пика >5 Å ослабевают, в то время как поры достигают пика 800, а селективность H2/CH4 составляет >5700, что обеспечивает возможность очистки H2 в некоторых процессах. Таким образом, эта работа произвела асимметричный целлюлозный полый волокнистый материал путем прядения микрокристаллической целлюлозы и EmimAc. Полученные полые волокна целлюлозы карбонизируют при высокой температуре для получения асимметричных мембран из полого волокна, микропористая структура которых помогает им отделять Н2 от других газов.
Молекулярные сита 4А, роль 13x молекулярных сит
Молекулярные сита Молекулярные сита 3А Молекулярные сита 4А 5А молекулярные сита 13X молекулярных сит Углеродные молекулярные сита Молекулярные сита 3А в основном используются в: Осушитель для химической, нефтяной, фармацевтической, стеклопакетной и других отраслей промышленности. Применяется для промышленного обезвоживания ненасыщенных углеводородных материалов, таких как крекинг-газ, бутадиен, пропилен, ацетилен и др. Он также может быть использован для сушки газа, полярной жидкости и природного газа. Благодаря небольшому размеру пор молекулярных сит 3А, коадсорбция других молекул может эффективно контролироваться в процессе адсорбции. Молекулярные сита 4А в основном используются в: Статическое обезвоживание в закрытых газовых или жидкостных системах. В качестве статического осушителя в бытовых холодильных системах, фармацевтической упаковке, автомобильных кондиционерах, электронных компонентах, скоропортящихся химикатах или в качестве дегидратора в пластиковых системах покрытия. Он также может быть использован для сушки насыщенных углеводородных материалов в промышленности, а также может адсорбировать метанол, этанол, сероводород, углекислый газ и т. Д. Выпускается в системах Р-12 и Р-22. Он также может быть использован для разделения и очистки газовых и жидких компонентов, таких как очистка аргона, приготовление реагента безводного этанола и т. Д. Молекулярные молекулярные сита 4А, которые могут быть адсорбированы молекулярными ситами 3А, могут быть адсорбированы. Молекулярные сита 5А в основном используются в: Разделение n-изопарафина, разделение кислорода и азота, сушка и рафинирование химического, нефтяного и природного газа, газа разложения аммиака и других промышленных газов и жидкостей. Молекулярные сита 13X в основном используются в: Размер пор молекулярного сита 13X составляет 10А, а адсорбция любой молекулы составляет менее 10А. Может быть использован для каталитического соносителя, коадсорбции воды и углекислого газа, коадсорбции воды и сероводородного газа. Он в основном используется в сушке лекарств и системах сжатия воздуха. Профессиональное разнообразие. Углеродные молекулярные сита в основном используются в: Углеродное молекулярное сито является адсорбентом на генераторе азота PSA. Он принимает принцип адсорбции колебаний давления (PSA) для отделения азота от воздуха.
Сколько времени требуется молекулярным ситам 4а для лечения ацетонитрила
Если активированное молекулярное сито 4а становится мутным в процессе обезвоживания ацетонитрила, его можно сначала промыть водой, затем поместить в муфельную печь для активации, а затем использовать, чтобы мутность не была устранена. Метод удаления воды для ацетонитрила, обработанного молекулярным ситом типа 4а 1. Добавьте пятиокись фосфора и рефлюкс до тех пор, пока пятиокись фосфора не пожелтеет, и выпарите его под защитой азота; 2. Добавьте гидрид кальция и рефлюкс в течение шести-восьми часов и выпарите под защитой азота; 3. Молекулярное сито для удаления воды, высушите молекулярное сито 4А примерно под 300° в течение 6-8 часов, охладите его до комнатной температуры под защитой азота, добавьте его в ацетонитрил под защитой азота или дайте постоять более 12 часов в сухой среде. 4. Добавьте силикагель или молекулярное сито 4A для удаления воды в ацетонитриле, затем добавьте гидрид кальция и перемешайте до тех пор, пока водород больше не будет высвобождаться, чтобы уксусная кислота могла быть удалена, оставив только небольшое количество воды. Затем дистиллируйте с высоким коэффициентом рефлюкса, заботясь о том, чтобы предотвратить попадание влаги. По этой причине рефлюкс на гидриде кальция или добавляют 0,5%-1% пятиокись фосфора в дистилляционную колбу для удаления большей части оставшейся воды. Пятиокись фосфора следует избегать в избытке, так как он образует оранжевый полимер. 5. (1) Предварительное удаление воды Поместите ацетонитрил в контейнер, поместите его в молекулярное сито 4A (сухое молекулярное сито) и поместите в герметичный контейнер на 12 часов. (2) Исправление. Раствор после предварительного удаления воды заливают в колбу с круглым дном, добавляют соответствующее количество пятиокись фосфора и используют магнитный перемешивающий ротор. Дистиллируйте до тех пор, пока пятиокись фосфора не перестанет потемнеть по цвету (обычно от 5 до 6 часов). Раствор в дозаторе выпускали (использовали для мытья флакона, содержащего раствор, и сушили феном). После этого флакон, содержащий раствор, запечатывали и подключали к нижнему концу дозатора, а нагрев продолжали дистиллировать оставшийся раствор, оставляя около 100 мл. пара. ПРИМЕЧАНИЕ: Раствор должен оставаться кипящим на протяжении всего процесса. (3) Консервация: Добавьте ректифицированный раствор в сухое молекулярное сито и храните его в герметичном месте вдали от света. 6. Ацетонитрил бесконечно смешивается с водой и спиртом и может образовывать бинарный азеотроп с водой. Его состав и азеотроп следующие: азеотроп: 77 градусов Цельсия (101,33 кПа), содержание ацетонитрила 77% (W) обезвоживания ацетонитрила, из-за ацетонитрила и воды бесконечно смешивается, а ацетонитрил трудно обезвоживается. Ацетонитрил и вода могут образовывать азеотроп, но вода не может быть разделена. Для дальнейшей очистки его можно высушить безводным хлоридом кальция, отфильтровать и добавить 0,5-1% пяти оксида фосфора (Р2О5), рефлюксировать, а затем перегонять под нормальным давлением. Повторяйте эту операцию до тех пор, пока пятиокись фосфора (P2O5) больше не будет окрашена, а затем добавьте вновь расплавленный безводный карбонат калия (K2CO3) для дистилляции, чтобы удалить следовое количество пятиокись фосфора (P2O5). 7. Добавьте пятиокись фосфора (5-10 г/ В) в ацетонитрил, рефлюкс в течение 2-3 дней, а затем выпарите его, что может удалить большую часть воды. Обратите внимание, что во время рефлюкса в трубку конденсатора следует добавить сушильную трубку хлорида кальция. Следует избегать чрезмерного добавления пятиокись фосфора, так как могут образовываться оранжевые полимеры. Небольшое количество карбоната калия добавляют к дистиллированному ацетонитрилу для повторной дистилляции, который может удалить следовое количество пятиокиси фосфора и, наконец, использовать колонну фракционирования для фракционирования. Это очень хлопотно, но чище вытащить его. 8. Рефлюкс с KMnO4 и K2CO3 в течение 8 часов, затем пар в колбу с круглым дном с P2O5. Рефлюкс в течение дополнительных 5 часов, затем выпаривают.
Какова объемная плотность молекулярного сита 4А?
В качестве адсорбционного осушителя чаще используется молекулярное сито 4А. Какова объемная плотность молекулярных сит 4А? 4А молекулярные ситовые сфероиды и стержни. 4a Полосы молекулярного сита имеют диаметр 1,5-1,7 мм, насыпную плотность ≥0,66 г/мл, диаметр 3,0-3,3 мм и насыпную плотность ≥0,66 г/мл; 4a Молекулярное сито сферического диаметра 1,7-2,5 мм, насыпная плотность ≥0,7 г/мл, диаметр 3,0-3,3 мм, насыпная плотность ≥0,7 г/мл; Параметры также включают квалификацию размера частиц, скорость износа, прочность на сжатие, скорость статической адсорбции воды, скорость адсорбции формальдегида, содержание воды в упаковке и т. Д. 4а молекулярное сито может адсорбировать воду, метанол, этанол, сероводород, диоксид серы, углекислый газ, этилен, пропилен и т.д., и не адсорбирует любые молекулы диаметром более 4А (включая пропан), а его адсорбционные характеристики для воды лучше, чем для любых других молекулярных сит. Это промышленные молекулярные ситовые сорта с большей дозировкой. 110 ° C - это нормально для испарения воды в атмосфере, но вода в молекулярном сите не может быть сброшена. Поэтому в лаборатории его можно активировать и обезвоживать путем сушки в муфельной печи. Температура 350°C. Сушить под нормальным давлением в течение 8 часов (если есть вакуумный насос, его можно высушить при 150°С с вытяжкой воздуха). Активированное молекулярное сито охлаждают примерно до 200°С на воздухе (около 2 минут), то есть его следует немедленно хранить в сухом месте. Если возможно, используйте сухой азот для защиты устройства после использования, чтобы предотвратить повторное появление загрязняющих веществ в воздухе. Активированное молекулярное сито 4а следует охладить примерно до 200°C (около 2 минут) на воздухе, то есть его следует немедленно хранить. . Влияние соотношения Si/Al молекулярного сита Ниже 100 - низкое соотношение кремния к алюминию, 100-200 - среднее соотношение кремния к алюминию. Более 200 – это высокий уровень кремния. Чем выше соотношение кремния к алюминию, тем лучше термическая стабильность и теплопроводность, и тем слабее кислотность. Алюминийсодержащее молекулярное сито имеет поверхностную кислотность. Причина его кислотности заключается в том, что Al является трехвалентным, в то время как Si является четырехвалентным. Да, есть пара зарядов на трехкоординированном алюминии, который является источником L-кислоты молекулярного сита. Если для того, чтобы сбалансировать заряды, к алюминию присоединяется гидроксильная группа, которая становится источником кислоты B. Соотношение кремнезем-глинозем молекулярных сит может сильно влиять на его кислотные свойства, то есть содержание кислоты и кислотную прочность. Если соотношение кремния к алюминию увеличить, кремния будет больше, количество кислоты уменьшится, и при этом будет увеличена кислотная прочность. Молекулярные сита используют натриевые соли в процессе синтеза, поэтому образующиеся молекулярные сита сначала Na-типа, а H-тип могут быть получены после ионного обмена NH4+ и обжига. Молекулярные сита Н-типа имеют большое количество В-кислоты. Таким образом, соотношение Si/Al оказывает решающее влияние на кислотно-катализируемую реакцию.
Какое молекулярное сито 3А и 4А имеет наименьший размер пор?
При покупке молекулярных сит вы конкретно не говорите, какое молекулярное сито лучше, только какое молекулярное сито более подходит. Основная функция молекулярного сита заключается в просеивании молекулы вещества через размер пор собственной кристаллической структуры молекулярного сита. При соблюдении технических требований по удалению воды лучше использовать молекулярное сито 3А или молекулярное сито 4А? Прежде всего, эту проблему еще нужно специально отличать от вещества, подлежащего обезвоживанию. Во-первых, размер молекулярного диаметра влаги (сухой) должен быть удален. Если динамический молекулярный диаметр обезвоживаемого (сухого) вещества больше 3 нм и менее 4 нм, то, если мы хотим избавиться от воды из этого вещества, мы можем использовать только молекулярное сито 3А, потому что, если мы используем молекулярное сито 4А, оно не только поглощает воду в веществе, но также поглощают вещество, которое необходимо обезвоживать. Это первый случай, и есть другая Ситуация такова, что если динамический диаметр материала, который необходимо обезвоживать (высушить), больше 4А, то обычно используются молекулярные сита 4А, потому что молекулярные сита 4А обладают более сильной способностью поглощать влагу, чем 3А. Если для удаления воды можно использовать и молекулярное сито 3А, и молекулярное сито 4А, то какое молекулярное сито мы должны использовать? В этом случае мы обычно используем молекулярное сито 4А, потому что водопоглощение молекулярного сита 4А составляет более 22%, а водопоглощающая способность 3А составляет более 21%. Вообще говоря, водопоглощающая способность молекулярного сита 4А сильнее, чем у молекулярного сита 3А. То есть цена молекулярного сита 4А дешевле, чем у молекулярного сита 3А.